Terminas fenotipas pažodžiui reiškia „parodyta forma“ ir gali būti apibrėžtas kaip matomų organizmo savybių visuma, atsirandanti dėl jo genų išraiškos ir sąveikos su aplinka, kuri jį supa.
Pasak Manherio ir Kary 1997 m., Organizmo fenotipas yra tiesiog visų tipų bruožų ar charakterių rinkinys, kurį jis ar vienas iš jo posistemių turi. Tai reiškia bet kokio tipo fizines, fiziologines, biochemines, ekologines ar net elgesio savybes.
Fenotipinis žmogaus akių spalvos kitimas (Šaltinis: „LeuschteLampe“ per „Wikimedia Commons“)
Taigi šis autorius mano, kad bet kuris fenotipas yra tam tikroje aplinkoje besivystančio organizmo genotipo pogrupio išraiška.
Laikomas „genetikos tėvu“, prieš daugiau nei 150 metų Gregoras Mendelis pirmasis tyrė ir apibūdino paveldimas organizmų savybes, tik nesukurdamas šiuolaikinių terminų, kurie vartojami šiandien.
Wilhelmas Johannsenas pirmąjį šeštojo dešimtmečio dešimtmetį mokslui pristatė pagrindines fenotipo ir genotipo sąvokas. Nuo to laiko jie buvo daug diskutuojami, nes skirtingi autoriai juos naudoja skirtingais tikslais, o kai kuriuose tekstuose yra tam tikrų jų naudojimo neatitikimų.
Fenotipinės savybės
Kai kurių autorių požiūriu, fenotipas yra fizinė charakterio išraiška individe ir yra genetiškai nulemtas. Dauguma fenotipų yra sukuriami suderintu daugiau nei vieno geno veiksmu, o tas pats genas gali dalyvauti nustatant daugiau nei vieną specifinį fenotipą.
Fenotipinės savybės gali būti svarstomos įvairiais lygmenimis, nes galima kalbėti apie rūšį, populiaciją, individą, minėto individo sistemą, bet kurio jų organo ląsteles ir net baltymus bei organelius. vidinės duotosios ląstelės.
Pavyzdžiui, jei kalbame apie paukščio rūšį, galima apibrėžti daugybę fenotipinių požymių: plunksnos spalvą, dainos garsą, etologiją (elgesį), ekologiją ir kt., Ir šiuos bei kitus bruožus galima atskirti bet kurioje šios populiacijos populiacijoje. rūšių.
Taigi lengva įsitikinti, kad šios hipotetinės paukščių rūšies individas taip pat turės fenotipines savybes, kurios aiškiai ir kiekybiškai skirsis nuo kitų tos pačios populiacijos individų tiek makro, tiek mikroskopu.
Tai taikoma visiems gyviems organizmams: vienaląsčiams ar daugialąsčiams, gyvūnams ar augalams, grybeliams, bakterijoms ir archajai, nes nėra dviejų tapačių individų, nors jie turi tas pačias DNR sekas.
Fenotipiniai skirtumai
Du individai gali turėti panašias fenotipines savybes, kurios neatsiranda dėl tų pačių genų ekspresijos. Tačiau net jei du individai kilę iš organizmo, kurio reprodukcija yra neseksuali („klonai“), šie du niekada nebus fenotipiškai tapatūs.
Šis faktas yra dėl to, kad yra daugybė mechanizmų, reguliuojančių organizmo fenotipines savybes, nepriklausančių nuo genomo DNR sekos modifikacijos; y., jie dalyvauja reguliuojant genų, kurie diktuos tam tikrą fenotipą, išraišką.
Šie mechanizmai yra žinomi kaip epigenetiniai mechanizmai („epi“ iš graikų priešdėlio „on“ arba „in“); ir paprastai jie yra susiję su metilinimu (metilo grupės (CH3) pridėjimas prie citozino bazės DNR) arba su chromatino modifikavimu (baltymų histonų ir DNR, sudarančių chromosomas).
Genotipas apima visas genetines instrukcijas, būtinas visų rūšių gyvūno ar augalo audiniams susidaryti, tačiau būtent epigenetika nustato, kurios instrukcijos yra „skaitomos“ ir vykdomos kiekvienu atveju, o tai lemia stebimas kiekvieno asmens fenotipas.
Epigenetinius mechanizmus dažnai kontroliuoja aplinkos veiksniai, kuriuos asmuo nuolat veikia savo gyvenimo ciklo metu. Tačiau šie mechanizmai gali pereiti iš vienos kartos į kitą, nepriklausomai nuo to, ar pradinis stimulas buvo pašalintas.
Taigi, nors daugelis fenotipinių skirtumų yra susiję su skirtingo pagrindinio genotipo buvimu, epigenetika taip pat vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant juose esančių genų raišką.
Skirtumai su genotipu
Fenotipas reiškia bet kurią savybę, išreikštą organizme, kuris gyvena tam tikroje aplinkoje dėl jame esančių genų rinkinio ekspresijos. Kita vertus, genotipas susijęs su paveldimų genų, kurie turi organizmą, rinkiniu, nesvarbu, ar jie yra ekspresuojami, ar ne.
Genotipas yra nekintama savybė, nes genų rinkinys, kurį organizmas paveldi, iš esmės yra toks pats nuo pastojimo iki mirties. Fenotipas, priešingai, gali ir kinta nuolat, per visą individo gyvenimą. Taigi genotipo stabilumas nereiškia nekintamo fenotipo.
Nepaisant šių skirtumų ir nepaisant didžiulės aplinkos įtakos, fenotipą galima nustatyti analizuojant jo genotipą, nes tai pirmiausia lemia fenotipą. Trumpai tariant, genotipas lemia fenotipo vystymosi galimybes.
Pavyzdžiai
Geras aplinkos aplinkos įtakos fenotipui įsitvirtinti pavyzdys yra tas, kuris atsiranda identiškiems dvyniams (monozigotiniams), kurie dalijasi visa savo DNR, pavyzdžiui, gimda, šeima ir namais; ir vis dėlto jie demonstruoja visiškai priešingas elgesio, asmenybės, ligų, IQ ir kitų fenotipų savybes.
Bakterijos yra dar vienas klasikinis su aplinka susijusių fenotipinių variacijų pavyzdys, nes jos turi sudėtingus mechanizmus, leidžiančius reaguoti į greitai ir nuolat besikeičiančias aplinkos sąlygas. Dėl šios priežasties galima rasti stabilių pogrupių, turinčių skirtingus fenotipus toje pačioje bakterijų populiacijoje.
Augalai gali būti laikomi organizmais, labiausiai naudojančiais epigenetinius fenotipo kontrolės mechanizmus: drėgnoje ir karštoje aplinkoje augantis augalas pasižymi kitokiais bruožais (fenotipu) nei tie, kuriuos tas pats augalas parodys šaltoje ir sausoje aplinkoje, pavyzdžiui.
Fenotipo pavyzdys taip pat yra augalų gėlių forma ir spalva, vabzdžių sparnų dydis ir forma, vabzdžių akių spalva, šunų kailio spalva, šunų kailio dydis ir forma. žmogaus ūgis, žuvies spalva ir kt.
Nuorodos
- Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Įvadas į genetinę analizę (8-asis leidimas). Freeman, WH & Company.
- Klug, W., Cummings, M., & Spencer, C. (2006). Genetikos sampratos (8-asis leidimas). Naujasis Džersis: „Pearson Education“.
- Mahner, M., & Kary, M. (1997). Kas tiksliai yra genomai, genotipai ir fenotipai? O kaip su fenomenais? J. Theor. Biol., 186, 55-63.
- Pierce, B. (2012). Genetika: konceptualus požiūris. Freeman, WH & Company.
- Rodden, T. (2010). Manekenų genetika (2-asis leidimas). Indianapolis: „Wiley Publishing, Inc.“
- Smits, WK, Kuipers, OP, ir Veening, J. (2006). Fenotipinis bakterijų kitimas: grįžtamojo ryšio reguliavimo vaidmuo. „Nature Reviews Microbiology“, 4, 259–271.
- Szyf, M., Weaver, I., ir Meaney, M. (2007). Motinos priežiūra, epigenome ir fenotipiniai elgesio skirtumai. Reprodukcinė toksikologija, 24, 9–19.
- Wong, AHC, Gottesman, II ir Petronis, A. (2005). Genetiškai identiškų organizmų fenotipiniai skirtumai: epigenetinė perspektyva. Žmogaus molekulinė genetika, 14 (1), 11–18.